Cómo determinar el tamaño de los cables en teoría

Existen métodos bien establecidos para calcular el tamaño requerido de los cables, basados ​​en:

• Calentamiento I²R : temperatura aceptable del conductor antes de que se dañe el material de aislamiento.

  Para cables regulares con aislamiento de PVC, puede suponer que esto es 75 °C (V-75).

  Son posibles otras clasificaciones de temperatura. En Australia, el cable de alimentación principal a menudo tiene una clasificación de 90 °C, ya sea porque tiene una clasificación de PVC de 90 °C o porque tiene una clasificación de XLPE de 90 °V.

  Para aplicaciones especiales, puede obtener un cable clasificado para 110 °C o 150 °C. Para aplicaciones realmente especiales, puede utilizar el cable con cubierta de metal con aislamiento de metal 'Pyrotenax', que es literalmente ignífugo y puede funcionar tan caliente como desee.

• Disipación de calor del cable : depende del grosor del aislamiento del cable, el área de la superficie exterior del cable, básicamente, todas las cosas que afectan la "resistencia térmica" del cable.

• Condiciones ambientales . Los cables en el aire circulante pueden disipar el calor mejor que aquellos en los que el calor queda atrapado dentro de un recinto.

Existen informes y estándares que detallan los cálculos teóricos de la eficacia con la que los cables disipan el calor en una variedad de condiciones. Pruebe el informe ERA 69.30 Partes III y V para obtener más detalles.

Cómo seleccionar cables en la práctica

En la práctica, la información de clasificación de cables se tabula en una forma utilizable como los ejemplos a continuación, del "Manual 2013" de Nexans Olex , un catálogo de cables de bajo voltaje. Esta es simplemente una tabla de consulta de la capacidad de transporte de corriente (amperios) frente al tamaño del cable.

Tenga en cuenta que todos los tamaños de los conductores se especifican en mm²; la conversión a AWG o kcmil se deja como ejercicio para el lector.

Tenga en cuenta también que esto es para cables de baja tensión en el sentido de cables de alimentación de red (240 V CA o 415 V trifásicos), pero los mismos principios se aplican al cableado de tensión extra baja. Para fines de calefacción, los amperios son lo único que importa . Si los amperios en cuestión son amperios de 240 VCA o amperios de 5 VCC es en gran medida irrelevante.

Para fines de reducción de potencia, puede suponer que el interior de una caja electrónica sellada es algo así como un "conducto cerrado en el aire": se trata de una caja de plástico sin circulación de aire.

También es normal aplicar factores de reducción para la temperatura del aire ambiente externo. Estas clasificaciones tabuladas están todas a una temperatura ambiente de 40 °C, que es la norma para Australia. Una temperatura ambiente de 45 °C podría traducirse en un factor de reducción de 0,91, por ejemplo.

Sin embargo, se aplican más factores de reducción si está ejecutando varios cables agrupados, ya que los cables se calientan entre sí.

Si quiere ser conservador, tome la clasificación del cable 'cerrado, en el aire' y aplique un factor de reducción adicional de 0,65, que debería cubrir prácticamente cualquier posible reducción que experimente en la práctica, debido a la temperatura ambiente, refrigeración (o falta de los mismos), amontonamiento de cables, etc.

Por contexto, 1,5 mm² es el tamaño normal para los cables de extensión domésticos de 10 A. 2,5 mm² es el tamaño normal para el cableado de construcción (es decir, el cableado que alimenta los puntos de alimentación de la pared).

Más detalles

Puede consultar su código eléctrico local para obtener más orientación sobre los factores de reducción de potencia del cable . En Australia es AS3008.1.1 Instalaciones eléctricas: selección de cables . Tiene tablas que dan factores de reducción para varias temperaturas, varios agrupamientos de cables, etc.

En los EE. UU., podría ser uno de sus códigos NEC .

Una vez más, estos estándares están destinados a aplicarse al cableado de alimentación principal, pero los mismos efectos físicos se aplican a todos los cables: el calentamiento debido a los amperios de 240 VCA es lo mismo que los amperios de 5 VCC. Hay una pequeña diferencia debido al aislamiento más grueso en los cables de mayor voltaje, que aísla térmicamente el cable. El efecto pelicular también aumenta la resistencia efectiva (es decir, la disipación de potencia) en las frecuencias de CA. Ambos efectos son conservadores a su favor si está considerando cables de CC de bajo voltaje.

Carga cíclica

Puede notar que lo anterior no tiene en cuenta la carga cíclica. Si necesita un cable para transportar una carga cíclica, pruebe esta tabla: